JP2014168343A - 蓄電システム、蓄電システムの制御装置、蓄電システムの制御方法、及び蓄電システムの制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電システムにおいて、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を優先的に蓄電しつつ外部に電力を供給すること。
【解決手段】蓄電システム１００は、蓄電池１、配電部２、発電部３、制御部１０を有する。蓄電池１は、外部の負荷５に電力を供給する。発電部３は、発電した電力を蓄電池１に供給する。配電部２は、外部電源４から供給される電力を蓄電池１及び外部の負荷５に配電する。制御部１０は、蓄電池１の将来の時点での蓄電量を予測し、予測した蓄電量が第１基準容量Ｃ１よりも大きい場合には、電力減少時間帯の間、外部電源４から蓄電池への電力供給を低減するように配電部２を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、供給される電力を蓄電する蓄電システム、蓄電システムの制御装置、蓄電システムの制御方法及び蓄電システムの制御プログラムに関する。

近年、環境に対する負荷を減らすことを目的として、住宅等に太陽光を電力に変換する太陽光発電の設置が増加している。一方で、太陽光の発電電力を無駄なく使用することを目的として、太陽光の発電電力が過剰な場合には、蓄電池に充電しておき、太陽光の発電電力が低下する時間帯に蓄電池の電力を使用することが求められている。一方で、電気代を安価にする目的で、深夜電力を蓄電池に充電し、深夜電力時間外に使用することが行われている。

特許文献１には、翌日の天候から太陽光発電の発電量を計算し、太陽光の発電量から蓄電池に充電が行われる量を計算し、翌日の蓄電池の充電レベルを計算し、深夜電力にて蓄電池に充電することが記載されている。

他にも、特許文献２には、充電を行うまでの道程における予想消費電力量や、搭載された発電手段での発電量を考慮して必要な充電量を算出し、効率的な充電制御を行う電気自動車の充電制御装置が提案されている。

特開平４−２００２４５号公報 特開２０１２−９５３７７号公報

住宅等で契約するピーク電力は小さい方がより電気料金を安価に出来る。しかし、ピーク電力が小さい場合、朝や夕方など電力の消費が集中する時間にピーク電力を超えてしまうことになる。このため、蓄電池に電力を充電しておき、この蓄電池より住宅等の電力を供給することが望ましい。また、消費が集中する時間帯に備えるためには、蓄電池の蓄電量を常に１００％にするのが好ましい。そのため、需要が高まる時間帯であっても、蓄電池の残量が足りない場合は一般電力からも充電を行うが、ピーク電力を超えそうな場合には放電に切り替え、契約電力を超えないように制御する必要がある。しかし、蓄電池の蓄電量を常に１００％になるよう配電網からの電力需給を制御すると、再生可能エネルギーを用いて発電した電力が蓄電池に充電できないタイミングが出てくる恐れがある。

本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、蓄電システムにおいて、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を優先的に蓄電しつつ外部に電力を供給することにある。

本発明の一態様である蓄電システムは、外部の負荷に電力を供給する蓄電池と、発電した電力を前記蓄電池に供給する発電手段と、外部電源から供給される電力を前記蓄電池及び前記外部の負荷に配電する配電手段と、前記蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測し、予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する制御手段と、を備えるものである。

本発明の一態様である蓄電システムの制御装置は、発電手段が発電した電力及び配電手段を介して外部電源からの電力が供給され、外部の負荷に電力を供給する蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測し、予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御するものである。

本発明の一態様である蓄電システムの制御方法は、発電手段が発電した電力及び配電手段を介して外部電源からの電力が供給され、外部の負荷に電力を供給する蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測し、予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御するものである。

本発明の一態様である蓄電システムの制御プログラムは、発電手段が発電した電力及び配電手段を介して外部電源からの電力が供給され、外部の負荷に電力を供給する蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測する処理と、予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する処理と、をコンピュータに実行させるものである。

本発明によれば、蓄電システムにおいて、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を優先的に蓄電しつつ外部に電力を供給できる。

実施の形態１にかかる蓄電システム１００の基本構成を模式的に示すブロック図である。 制御部１０の構成を模式的に示すブロック図である。 記憶部１０２が記憶している第１テンプレートデータＴＤ１及び第２テンプレートデータＴＤ２の構成をテーブル形式で示す図である。 実施の形態１にかかる蓄電システム１００の動作手順を示すフローチャートである。 図４のステップＳ１１０の詳細を示すフローチャートである。 図５で示したステップＳ１１０の処理の推移を示す図である。 図５で示したステップＳ１１０の処理の推移を示す図である。 第１基準容量Ｃ１を２段階に変化させる場合の第１基準容量Ｃ１と蓄電池１の蓄電量Ｐｒとの関係を模式的に示すグラフである。 実施の形態２にかかる蓄電システム２００の動作手順を示すフローチャートである。 ステップＳ２０の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態３にかかる蓄電システム３００の動作手順を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る蓄電システム４００の構成を模式的に示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。

実施の形態１
まず、実施の形態１にかかる蓄電システム１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかる蓄電システム１００の基本構成を模式的に示すブロック図である。蓄電システム１００は、蓄電池１、配電部２、発電部３及び制御部１０を有する。

蓄電池１は、必要に応じて外部の負荷５へ電力Ｐｂａｔを出力し、かつ、供給された電力を蓄電する。

配電部２は、ＡＣ／ＤＣコンバータであり、交流電源である外部電源４から電力Ｐｉｎが供給される。配電部２は、交流電力を直流電力に変換し、外部の負荷５へ電力Ｐ１を出力し、蓄電池１に電力Ｐ２を出力する。外部電源４は、例えば商用電力の電力網などである。よって、蓄電システム１００から負荷５への出力電力Ｐｏｕｔは、電力Ｐｂａｔと電力Ｐ１の和となる（Ｐｏｕｔ＝Ｐ１＋Ｐｂａｔ）。

発電部３は、再生可能エネルギーを用いて発電し、発電した電力を蓄電池１に供給する。発電部３は、例えば太陽電池や風力発電機などの、種々の発電手段を適用することができる。なお、発電部３は、風力や太陽光などのエネルギーを用いて発電するので、発電部３での発電量Ｐｇｅｎは環境により変動する。換言すれば、発電部３は、蓄電システム１００によっては発電量を制御し得ない発電手段である。

制御部１０について説明する。図２は、制御部１０の構成を模式的に示すブロック図である。制御部１０は、演算部１０１及び記憶部１０２を有する。記憶部１０２は、第１テンプレートデータＴＤ１及び第２テンプレートデータＴＤ２を有する。第１テンプレートデータＴＤ１は、配電部２から蓄電池１へ供給される電力量Ｐ２の標準的な推移を示すデータである。第１テンプレートデータＴＤ１は、例えば、一日の中で単位時間当たりの電力供給量がどのように推移するかを示している。第２テンプレートデータＴＤ２は、発電部３での発電量Ｐｇｅｎの標準的な推移を示すデータである。第２テンプレートデータＴＤ２は、例えば、一日の中で単位時間当たりの発電量がどのように推移するかを示している。

図３は、記憶部１０２が記憶している第１テンプレートデータＴＤ１及び第２テンプレートデータＴＤ２の構成をテーブル形式で示す図である。記憶部１０２は、時期別に第１テンプレートデータ（予想供給電力量テンプレート）及び第２テンプレートデータ（予想発電量テンプレート）を記憶している。ここで「時期」とは、例えば月単位であってもよいし、月日単位であってもよいし、曜日単位であってもよい。さらには月別に曜日単位でテンプレートデータが設けられていてもよい。なお、図３では、ｎ００１〜ｎ００４、ｓ００１〜ｓ００４は、データの識別ＩＤを示す。「ｘｘｘ」は、任意の値を意味する。

演算部１０１は、記憶部１０２から読み出した第１テンプレートデータＴＤ１及び第２テンプレートデータＴＤ２を用いて、制御信号ＣＯＮにより配電部２を制御して、外部電源４から蓄電池１へ供給される電力量Ｐ２を制御する。なお、演算部１０１は、外部電源４から蓄電池１に電力を供給する際、単位時間当たりの蓄電池１の充電量を一定量、例えば最大値にする。

なお、図２に示した制御部１０の構成要素は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。演算部１０１の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。

上記において、電力Ｐ１、Ｐ２、Ｐｏｕｔ、Ｐｂａｔ及びＰｇｅｎは直流電力であるが、それぞれ電圧が異なる場合がある。このため、蓄電池１、配電部２及び発電部３は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータなどの電圧変換手段を有しており、電圧の相違にかかわらず送電／受電が可能に構成される。また、蓄電システム１００は、例えば住宅の蓄電システムとして用いることができる。この場合、負荷５は、住宅で使用される家電製品となる。

続いて、蓄電システム１００の動作について説明する。蓄電システム１００は、発電部３の予想発電量と、外部電源４からの予想電力供給量を考慮し、蓄電池１の予想蓄電量が所定値を超えないように制御する。制御部１０は、蓄電池１の予想蓄電量が所定値を超えると判断した場合には、外部電源４から蓄電池１への電力供給を減少させる、又は中断する時間帯である電力減少時間帯Ｔｄｅｃを設定する。これにより、外部電源４からの電力供給を制限し、発電部３の発電電力を優先的に蓄電池１に蓄電することができる。なお、以下では、電力減少時間帯Ｔｄｅｃ以外の時間帯を電力供給時間帯Ｔｓｕｐと称する。これにより、外部電源４からの電力供給を制限したとしても、負荷５に電力を供給するときの蓄電池１の蓄電量不足を防止できる。

蓄電システム１００の動作について詳細に説明する。図４は、実施の形態１にかかる蓄電システム１００の動作手順を示すフローチャートである。制御部１０は、図４に示す処理を、一定時間毎、例えば数十ミリ秒〜数百ミリ秒毎に行う。

ステップＳ１０１
制御部１０は、現在時刻ｔ０より一単位時間Δｔ（たとえば１０分）だけ将来の時刻を、計算対象時刻ｔとして設定する。

ステップＳ１０２
制御部１０は、蓄電池１から、蓄電池１の現在時刻ｔ０での蓄電量ＰＢ０を取得する。

ステップＳ１０３
制御部１０は、記憶部１０２から第１テンプレートデータＴＤ１を読み出す。そして、現在時刻ｔ０から計算対象時刻ｔまでの時間Δｔの間に出力される予想出力電力Ｐｏｕｔを算出する。これにより、蓄電池１から負荷５へ出力される電力の予想量を知ることができる。

ステップＳ１０４
制御部１０は、記憶部１０２から第２テンプレートデータＴＤ２を読み出す。そして、現在時刻ｔ０から計算対象時刻ｔまでの時間Δｔの間に発電部３で発電される予想発電量Ｐｇｅｎを算出する。

ステップＳ１０５
制御部１０は、すでに電力減少時間帯Ｔｄｅｃが設定されているかを判断する。

ステップＳ１０６
電力減少時間帯Ｔｄｅｃが設定されていない場合、制御部１０は、現在時刻ｔ０から計算対象時刻ｔまでの間は、外部電源４から配電部２を介して、蓄電池１に常時電力が供給されているものと仮定する。この仮定の下、制御部１０は、現在時刻ｔ０から計算対象時刻ｔまでの時間Δｔの間に外部電源４から蓄電池１へ供給される予想電力量Ｐ２を算出する。

ステップＳ１０７
電力減少時間帯Ｔｄｅｃが設定されている場合、制御部１０は、現在時刻ｔ０から計算対象時刻ｔまでの間は、外部電源４から配電部２を介して、蓄電池１に供給される電力を０と仮定する。すなわち、Ｐ２＝０に設定する。

ステップＳ１０８
制御部１０は、予想出力電力Ｐｏｕｔ、予想発電量Ｐｇｅｎ、蓄電池１の蓄電量ＰＢ０及び外部電源４から蓄電池１への予想電力量Ｐ２を用いて、以下の式（１）により、計算対象時刻ｔにおける蓄電池１の予想蓄電量ＰＢ（ｔ）を算出する。

ＰＢ（ｔ）＝Ｐｇｅｎ＋Ｐ２＋ＰＢ０−Ｐｏｕｔ ・・・（１）

ステップＳ１０９
制御部１０は、予想蓄電量ＰＢ（ｔ）が第１基準容量Ｃ１を超えているか否かを判断する。ＰＢ（ｔ）＞Ｃ１であれば、ステップＳ１１０へ進む。ＰＢ（ｔ）≦Ｃ１であれば、ステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１１０
ＰＢ（ｔ）＞Ｃ１であれば（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、制御部１０は、外部電源４から蓄電池１への電力供給を制限する時間帯である電力減少時間帯Ｔｄｅｃを設定する。その後、ステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１１１
制御部１０は、計算対象時刻ｔが現在時刻ｔ０から予め定められた時刻ｔｄｅｔであるかを判断する。例えば、制御部１０は、計算対象時刻ｔが現在時刻ｔ０から２４時間先であるか否かを判断する。計算対象時刻ｔが現在時刻ｔ０から予め定められた時刻ｔｄｅｔである場合、制御部１０は処理を終了する。

ステップＳ１１２
計算対象時刻ｔが現在時刻ｔ０から予め定められた時刻ｔｄｅｔではない場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、制御部１０は、計算対象時刻ｔを一単位時間Δｔだけ進め、ステップＳ１０３へ戻る。

続いて、電力減少時間帯Ｔｄｅｃを設定するステップＳ１１０について、詳細に説明する。図５は、図４のステップＳ１１０の詳細を示すフローチャートである。

ステップＳ１１０１
制御部１０は、電力減少時間帯Ｔｄｅｃの終了時刻ｔｅとして、計算対象時刻ｔを設定する。

ステップＳ１１０２
制御部１０は、計算対象時刻ｔより一単位時間Δｔ（例えば１０分）戻った時刻を、電力減少時間帯Ｔｄｅｃの初期の開始時刻ｔｓとして設定する。

ステップＳ１１０３
制御部１０は、電力減少時間帯Ｔｄｅｃを設定した後の、現在時刻ｔ０から計算対象時刻ｔまでの時間Δｔにおける、外部電源４から蓄電池１への電力量Ｐ２を算出する。制御部１０は、算出した電力量Ｐ２、ステップＳ１０４で算出した予想発電量Ｐｇｅｎ及び現在時刻ｔ０での蓄電量ＰＢ０を加算し、この値から算出した予想出力電力量Ｐｏｕｔを減算する。すなわち、上述の式（１）と同様の演算を行う。これにより、制御部１０は、計算対象時刻ｔにおける予想蓄電量ＰＢ（ｔ）を更新する。

ステップＳ１１０４
制御部１０は、更新した予想蓄電量ＰＢ（ｔ）が第１基準容量Ｃ１以下であるかを判断する。ＰＢ（ｔ）≦Ｃ１であれば、ステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１１０５
ＰＢ（ｔ）＞Ｃ１であれば、電力減少時間帯Ｔｄｅｃの開始時刻ｔｓを一単位時間Δｔだけ早め（ｔｓ＝ｔｓ−Δｔ）、ステップＳ１１０３に戻る。

図６Ａ及び図６Ｂは、図５で示したステップＳ１１０の処理の推移を示す図である。図５Ａ及びＢにおいて、現在時刻ｔ０を７時とする。また、現在時刻ｔ０での蓄電池１の蓄電量を４１ｋｗｈとする。なお、蓄電池１の最大容量は５０ｋｗｈであり、第１の基準容量Ｃ１として、５０ｋｗｈが設定されている。

図６Ａの例では、制御部１０は、各時刻における予想蓄電量を１０分単位で算出する。そして図６Ａに示すように、計算対象時刻ｔが７時５０分までは、予想蓄電量ＰＢ（ｔ）が第１の基準容量Ｃ１以下（５０ｋｗｈ以下）であるため、電力減少時間帯Ｔｄｅｃは設定されない。

しかし、電力減少時間帯Ｔｄｅｃを設定しないまま蓄電池１の蓄電を継続すると、図６Ａに示すように、計算対象時刻ｔが８時になると予想蓄電量ＰＢ（ｔ）が第１の基準容量Ｃ１を超えてします。そこで、本実施の形態では、電力減少時間帯Ｔｄｅｃを設定する。具体的には、制御部１０は、７時５０分から８時の間における外部電源４からの電力量Ｐ２を０に設定する。しかし、これでも８時における予想蓄電量ＰＢ（ｔ）が第１の基準容量Ｃ１を超えるため、制御部１０は、７時４０分から７時５０分の間における外部電源４からの電力量Ｐ２も０に設定する。これにより、図６Ｂに示すように、８時における予想蓄電量ＰＢ（ｔ）が第１の基準容量Ｃ１以下になるため、蓄電システム１００は、蓄電池１への過剰な蓄電を防止できる。

次に、本実施の形態の作用及び効果について説明する。本実施の形態において、制御部１０の演算部１０１は、計算対象時刻ｔにおける蓄電池１の予想蓄電量ＰＢ（ｔ）を算出する。この予想蓄電量ＰＢ（ｔ）には、発電部３の予想発電量Ｐｇｅｎが加味されている。そして制御部１０は、予想蓄電量ＰＢ（ｔ）が第１基準容量Ｃ１を超えないように、外部電源４から蓄電池１への電力量Ｐ２を制御する。

従って、再生可能エネルギーを用いて発電部３が発電した電力を可能な限り蓄電池１に蓄電することができる。また第１基準容量Ｃ１を高い値、例えば蓄電池１の最大容量に設定することにより、負荷５に電力を供給するときに蓄電池１の蓄電量が不足することを抑制できる。

また、本構成において、２種類の第１基準容量Ｃ１を用いることもできる。図７は、第１基準容量Ｃ１を２段階に変化させる場合の第１基準容量Ｃ１と蓄電池１の蓄電量Ｐｒとの関係を模式的に示すグラフである。例えば、深夜電力料金が適用される時間帯の前では第１基準容量Ｃ１を小さな値Ｃ１１とし、深夜電力料金が適用される時間帯に入ると、第１基準容量Ｃ１を相対的に大きな値Ｃ１２に設定する。これにより、深夜電力料金が適用される時間帯において、外部電源４から蓄電池１に供給される電力量を多くすることができる。例えば、深夜電力料金が適用される時間帯の第１基準容量Ｃ１を、蓄電池１の最大容量（１００％）とし、それ以外の時間帯では、の第１基準容量Ｃ１を蓄電システム１００において必要とされる最低量とすることができる。この値は、蓄電システムの用途及び立地によって変わるものの、例えば蓄電池１の最大容量の半分以下（５０％以下）とすることもでききる。

この場合には、電気料金が高い深夜電力料金が適用されない時間帯には、蓄電池１の蓄電量を低く抑え、電気料金が安い深夜電力料金が適用される時間帯には、蓄電池１の蓄電量を高くすることができる。これにより、安い電力を効率的に用い、全体的な電気料金を抑制することができる。

実施の形態２
次に、実施の形態２にかかる蓄電システム２００について説明する。蓄電システム２００の構成は、実施の形態にかかる蓄電システム１００と同様であるので、説明を省略する。

続いて、蓄電システム２００の動作について説明する。蓄電システム１００では、蓄電池１の容量が第１基準容量Ｃ１を超えるか否かのみを判断している。このため、発電部３による発電量Ｐｇｅｎが予想を下回ったり、蓄電池１から負荷５への予想出力電力量Ｐｏｕｔが予想を超えていたりすると、蓄電池１の蓄電量が不足して負荷５に電力を供給できなくなる状況が生じ得る。そこで、蓄電システム２００では、蓄電池１の蓄電量が不足する事態を防止するため、すでに設定された電力減少時間帯Ｔｄｅｃを短縮する動作を行う。

蓄電システム２００の動作について詳細に説明する。図８は、実施の形態２にかかる蓄電システム２００の動作手順を示すフローチャートである。制御部１０は、図８に示す処理を、一定時間毎、例えば数十ミリ秒〜数百ミリ秒毎に行う。本実施の形態では、図４に示す手順に、電力減少時間帯（Ｔｄｅｃ）補正ステップＳ２０が追加されている。以下、ステップＳ２０について説明する。

図９は、ステップＳ２０の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ２０は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３により構成される。

ステップＳ２０１
制御部１０は、計算対象時刻ｔにおける蓄電池１の予想蓄電量ＰＢ（ｔ）が第２基準容量Ｃ２よりも小さいか否かを判断する。ＰＢ（ｔ）≧Ｃ２である場合には、処理を終了する。

ステップＳ２０２
ＰＢ（ｔ）＜Ｃ２である場合には、制御部１０は、電力減少時間帯Ｔｄｅｃの終了時刻ｔｅを、一単位時間Δｔ（たとえば１０分）早める。なお、ステップＳ２０２では、電力減少時間帯Ｔｄｅｃの開始時刻ｔｓを、一単位時間Δｔ（例えば１０分）遅くしても、同様の効果が得られる。

ステップＳ２０３
制御部１０は、電力減少時間帯Ｔｄｅｃを短縮した後の、電力減少時間帯Ｔｄｅｃにおける外部電源４から蓄電池１への電力量Ｐ２を算出する。制御部１０は、算出した電力量Ｐ２、ステップＳ１０４で算出した予想発電量Ｐｇｅｎ及び現在の蓄電量ＰＢを加算し、更にこの値から予想出力電力量Ｐｏｕｔを減算する。すなわち、上述の式（１）と同様の演算を行う。これにより、制御部１０は、計算対象時刻ｔにおける予想蓄電量ＰＢ（ｔ）を更新する。その後、ステップＳ２０１に戻る。

第２基準容量Ｃ２は第１基準容量Ｃ１より低い値であり、蓄電池１の容量がこれより低くなると負荷５への電力供給に支障が生じるという値である。制御部１０は、電力減少時間帯Ｔｄｅｃを設定した後、蓄電池１の予想蓄電量ＰＢ（ｔ）が第２基準容量Ｃ２よりも小さくならないように、必要に応じて電力減少時間帯Ｔｄｅｃを短くする。これにより、蓄電池１の蓄電量が不足することを防止し、負荷５への電力供給を維持することが可能となる。

実施の形態３
次に、実施の形態３にかかる蓄電システム３００について説明する。蓄電システム３００の構成は、実施の形態にかかる蓄電システム１００と同様であるので、説明を省略する。

上述の実施の形態１では、制御部１０が電力減少時間帯Ｔｄｅｃを設定する場合について設定した。これに対し、本実施の形態では、制御部１０が関与することなく、電力減少時間帯Ｔｄｅｃが予め設定されている場合の動作について説明する。本実施の形態では、制御部１０が関与することなく、電力減少時間帯Ｔｄｅｃが予め設定されているので、蓄電池１の蓄電力が第２基準容量Ｃ２よりも小さくなる場合が生じうる。この場合、制御部１０は、実施の形態２で説明した通り、蓄電池１の蓄電力が第２基準容量Ｃ２よりも小さくならないように制御する。

しかし、本実施の形態では、制御部１０が関与することなく、電力減少時間帯Ｔｄｅｃが予め設定されるので、設定された電力減少時間帯Ｔｄｅｃにより、蓄電池１の蓄電量が第１基準容量Ｃ１以下となるかは、定かではない。そこで、制御部１０は、計算対象時刻ｔにおいて、蓄電池１の蓄電量が第１基準容量Ｃ１以下となるか判断し、必要に応じて電力減少時間帯Ｔｄｅｃの長さを変更する。

蓄電システム１００の動作について詳細に説明する。図１０は、実施の形態３にかかる蓄電システム３００の動作手順を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１
制御部１０は、既に設定されている電力減少時間帯の計算対象時刻ｔを取得する。

ステップＳ３０２〜３０４
ステップＳ３０２〜３０４は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４と同様であるので、説明を省略する。

ステップＳ３０５
制御部１０は、現在時刻ｔ０から計算対象時刻ｔまでの間は、電力供給時間帯Ｔｓｕｐ（電力減少時間帯Ｔｄｅｃ以外の時間帯）の間だけ、外部電源４から配電部２を介して、蓄電池１に常時電力が供給されているものと仮定する。この仮定の下、制御部１０は、現在時刻ｔ０から計算対象時刻ｔまでの時間Δｔの間に外部電源４から蓄電池１へ供給される予想電力量Ｐ２を算出する。

ステップＳ３０６〜Ｓ３１０
ステップＳ３０６〜Ｓ３１０は、ステップＳ１０８〜Ｓ１１２と同様であるので、説明を省略する。

本構成によれば、蓄電池１の蓄電量が第１基準容量Ｃ１よりも大きくなることを防止しつつ、再生可能エネルギーを用いて発電部３が発電した電力を可能な限り蓄電池１に蓄電することができる。また第１基準容量Ｃ１を高い値、例えば蓄電池１の最大容量に設定することにより、負荷５に電力を供給するときに蓄電池１の蓄電量が不足することを抑制できる。

実施の形態４
次に、実施の形態４にかかる蓄電システム４００について説明する。図１１は、実施の形態４にかかる蓄電システム４００の構成を模式的に示すブロック図である。蓄電システム４００は、蓄電システム１００の制御部１０を制御部４０に置換した構成を有する。制御部４０は、制御部１０に履歴記憶部４０１及びテンプレート生成部４０２を追加した構成を有する。

履歴記憶部４０１は、配電部２による電力供給量及び発電部３による発電量の履歴データを、配電部２及び発電部３から取得して記憶する。テンプレート生成部４０２は、履歴記憶部４０１が記憶している履歴データに基づいて、電力供給量及び発電量それぞれのテンプレートデータを定期的に生成する。そして、記憶部１０２が記憶しているテンプレートデータを更新する。テンプレート生成部４０２は、例えば履歴データを時期別に平均化することにより、テンプレートを生成する。

制御部４０の構成要素は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。演算部１０１の各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。

本構成によれば、実施の形態１〜３と同様の効果を得ることができる。また、テンプレート生成部４０２は、履歴データを用いて、記憶部１０２が記憶しているテンプレートデータを定期的に更新する。従って、実施の形態１〜３と比べて、電力減少時間帯Ｔｄｅｃの設定精度を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、例えば第１及び第４の実施形態において、電力減少時間帯Ｔｄｅｃでは外部電源４から蓄電池１への電力の供給を中断していたが、代わりに、電力の供給量を減らしてもよい。

上述では本発明について説明したが、本発明は、以下のように記載することも可能である。

（付記１）外部の負荷に電力を供給する蓄電池と、発電した電力を前記蓄電池に供給する発電手段と、外部電源から供給される電力を前記蓄電池及び前記外部の負荷に配電する配電手段と、前記蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測し、予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する制御手段と、を備える、蓄電システム。

（付記２）前記制御手段は、前記将来の時点を前記所定の時間帯の終期に設定し、前記所定の時間帯の前記終期から一定の時間さかのぼった時点を前記所定の時間帯の始期に設定する、付記１に記載の蓄電システム。

（付記３）前記制御手段は、予測した前記蓄電量が前記第１の基準値よりも小さい第２の基準値よりも大きい場合には、前記所定の時間帯を短縮する、付記２に記載の蓄電システム。

（付記４）前記制御手段は、前記所定の時間帯の前記終期を所定時間繰り上げ、又は、前記所定の時間帯の前記始期を所定時間繰り下げることで、前記所定の時間帯を短縮する、付記３に記載の蓄電システム。

（付記５）前記所定の時間帯は、あらかじめ前記制御手段に設定される、付記１に記載の蓄電システム。

（付記６）前記制御手段は、予測した前記蓄電量が前記第１の基準値よりも小さい第２の基準値よりも大きい場合には、前記所定の時間帯を短縮する、付記５に記載の蓄電システム。

（付記７）前記制御手段は、前記所定の時間帯の終期を所定時間繰り上げ、又は、前記所定の時間帯の始期を所定時間繰り下げることで、前記所定の時間帯を短縮する、付記６に記載の蓄電システム。

（付記８）前記制御手段は、予測した前記蓄電量が前記第１の基準値よりも小さい場合には、前記所定の時間帯を延伸する、付記７に記載の蓄電システム。

（付記９）前記制御手段は、前記所定の時間帯の前記終期を所定時間繰り下げ、又は、前記所定の時間帯の前記始期を所定時間繰り上げることで、前記所定の時間帯を延伸する、付記８に記載の蓄電システム。

（付記１０）前記制御手段は、第１の時間帯では、第１の値を前記第１の基準値として設定し、前記第１の時間帯以外の第２の時間帯では、前記第１の値とは異なる第２の値を前記第１の基準値として設定する、付記１乃至９のいずれか一に記載の蓄電システム。

（付記１１）前記制御手段は、前記外部電源から前記蓄電池へ供給される電力量の予想推移を示す第１のデータと、前記発電手段の発電量の予想推移を示す第２のデータと、が格納された第１の記憶手段と、前記第１のデータ及び前記第２のデータを用いて、前記蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測する演算手段と、を備える、付記１乃至１０のいずれか一に記載の蓄電システム。

（付記１２）前記制御手段は、前記外部電源から前記蓄電池へ供給された電力の履歴を示す第１の履歴と、前記発電手段の発電量の履歴を示す第２の履歴と、が格納される第２の記憶手段と、前記第１の履歴を用いて前記第１のデータを作成し、前記第２の履歴を用いて前記第２のデータを生成する生成手段と、を更に備える、付記１１に記載の蓄電システム。

（付記１３）前記発電手段は、太陽光発電手段である、付記１乃至１２のいずれか一に記載の蓄電システム。

（付記１４）前記蓄電システムは、住宅に設置され、前記外部の負荷は、前記住宅内で用いられる電気機器である、付記１乃至１３のいずれか一に記載の蓄電システム。

（付記１５）前記第２の基準値は、前記外部の負荷に電力を供給するために必要な前記蓄電池の最小の容量と等しい、付記３、４及び６乃至１４のいずれか一に記載の蓄電システム。

（付記１６）前記第１の基準値は、前記蓄電池の最大の容量と等しい、付記１乃至１５のいずれか一に記載の蓄電システム。

（付記１７）発電手段が発電した電力及び配電手段を介して外部電源からの電力が供給され、外部の負荷に電力を供給する蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測し、予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する、蓄電システムの制御装置。

（付記１８）発電手段が発電した電力及び配電手段を介して外部電源からの電力が供給され、外部の負荷に電力を供給する蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測し、予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する、蓄電システムの制御方法。

（付記１９）発電手段が発電した電力及び配電手段を介して外部電源からの電力が供給され、外部の負荷に電力を供給する蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測する処理と、予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する処理と、をコンピュータに実行させる、蓄電システムの制御プログラム。

１ 蓄電池
２ 配電部
３ 発電部
４ 外部電源
５ 負荷
１０、４０ 制御部
１００、２００、３００、４００ 蓄電システム
１０１ 演算部
１０２ 記憶部
４０１ 履歴記憶部
４０２ テンプレート生成部
ＣＯＮ 制御信号
ＴＤ１ 第１テンプレートデータ
ＴＤ２ 第２テンプレートデータ

Claims (10)

1. 外部の負荷に電力を供給する蓄電池と、
   発電した電力を前記蓄電池に供給する発電手段と、
   外部電源から供給される電力を前記蓄電池及び前記外部の負荷に配電する配電手段と、
   前記蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測し、予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する制御手段と、を備える、
   蓄電システム。
2. 前記制御手段は、
   前記将来の時点を前記所定の時間帯の終期に設定し、
   前記所定の時間帯の前記終期から一定の時間さかのぼった時点を前記所定の時間帯の始期に設定する、
   請求項１に記載の蓄電システム。
3. 前記制御手段は、
   予測した前記蓄電量が前記第１の基準値よりも小さい第２の基準値よりも大きい場合には、前記所定の時間帯を短縮する、
   請求項２に記載の蓄電システム。
4. 前記制御手段は、
   前記所定の時間帯の前記終期を所定時間繰り上げ、又は、前記所定の時間帯の前記始期を所定時間繰り下げることで、前記所定の時間帯を短縮する、
   請求項３に記載の蓄電システム。
5. 前記所定の時間帯は、あらかじめ前記制御手段に設定される、
   請求項１に記載の蓄電システム。
6. 前記制御手段は、
   予測した前記蓄電量が前記第１の基準値よりも小さい第２の基準値よりも大きい場合には、前記所定の時間帯を短縮する、
   請求項５に記載の蓄電システム。
7. 前記制御手段は、
   前記所定の時間帯の終期を所定時間繰り上げ、又は、前記所定の時間帯の始期を所定時間繰り下げることで、前記所定の時間帯を短縮する、
   請求項６に記載の蓄電システム。
8. 発電手段が発電した電力及び配電手段を介して外部電源からの電力が供給され、外部の負荷に電力を供給する蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測し、
   予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する、
   蓄電システムの制御装置。
9. 発電手段が発電した電力及び配電手段を介して外部電源からの電力が供給され、外部の負荷に電力を供給する蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測し、
   予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する、
   蓄電システムの制御方法。
10. 発電手段が発電した電力及び配電手段を介して外部電源からの電力が供給され、外部の負荷に電力を供給する蓄電池の将来の時点での蓄電量を予測する処理と、
    予測した前記蓄電量が第１の基準値よりも大きい場合には、所定の時間帯の間、前記外部電源から前記蓄電池への電力供給を低減するように前記配電手段を制御する処理と、
    をコンピュータに実行させる、
    蓄電システムの制御プログラム。

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